水滑石的应用

浅谈水滑石的结构特性与用途水滑石的结构与特性水滑石是一种阴离子型层状化合物。主要结构（1）主体层板；（2）客体插层。自然界存在的水滑石是镁、铝的羟基碳酸化物，通过人工合成的方法合成各种类型的类水滑石化合物(hydrotalcite-likecompounds，简称HTLcs)，也称层状双金属氢氧化物(Layerdoublehydroxides简称LDHs)，是水滑石中的Mg2+，Al3+被其他同价离子同晶取代后的化合物，它在结构上与水滑石相同。水滑石合成方法（1）共沉淀法（2）阴离子交换法（3）水热法（4）焙烧还原法（5）水和再生发特性与应用（1）碱性：主体层板中的金属阳离子赋予了水滑石的碱性，具有特殊结构的水滑石甚至可替代NaOH作为固体碱进行催化反应。国内曾有报道，将阴离子型层状固体碱用于酯交换反应合生物柴油，转化率可达98.5%。将这种水滑石材料作为固定化酶材料是否会有1+1＞2？（2）离子交换性：客体插层中的阴离子可以通过离子交换而被取代。无机阴离子，有机阴离子等。（3）吸附性：LDHs具有较大的内表面和层间空间，容易接受客体，有良好的吸附性能。同时主体表面有大量的-OH基团。颗粒状固定化脂肪酶脱落解决办法将酶固定化在分子筛孔隙中，通过改性剂改性后缩小孔径。由原来的4.5nm缩小至1.4纳米。MCM-41孔隙中固定化猪胰脂肪酶改性后，固定化酶的稳定性得到增强。在水滑石中也可用这种方法来防止固定化酶从插层中脱落。（4）作为分离介质插层的离子交换性和表面吸附性可使制备的水滑石材料作为离子交换介质。插层离子交换的顺利为：CO32-SO42-HPO42-F-Cl-B(OH)4-NO3–表明改性可以附带磁性基团，易于介质分离。（5）疏水介质将水滑石制备成膜状，经月桂酸钠改性后可以得到超疏水的膜如下图，其接触角在160°以上。小结：关于水滑石的性质与其微观结构和分子结构密切相关。根据其相关性能，可以作为良好的固定化介质和分离介质，但是就目前情况看，我们自己合成水滑材料的不太现实，但这一点和理学院加强合作。谢谢